萃取分离原理及设备

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双水相萃取方法
两 级 双 水 相 萃 取 酶 的 流 程
1-细胞悬浮液 4-PEG-盐贮罐 7-废渣相贮罐 10-酶液贮罐
2-细胞破碎机 5-混合器 8-暂贮罐
3-冷却机 6-离心机 9-盐贮罐
萃取操作过程及设备
• 液-液萃取设备应包括三部分:混合部分、分离部 分和溶剂回收设备。
(一)混合设备
混合罐
萃取分离的实质是利用欲分离组分在溶剂中与 原料液中溶解度的差异来实现。
欲提取物—溶质 萃取溶剂—萃取剂 溶质转移到萃取剂中—萃取液 剩余料液—萃余液
萃取分离设备
溶剂萃取的原理及方法
溶剂萃取
单级萃取 多级萃取
错流萃取 逆流萃取
1、单级萃取
2.多级错流萃取
多级错流接触过程
F一料液 S一溶剂 L一萃取液 R一萃余液 下标1,2,3一级别
粘度(g/cm.s)
10-4 10-4~10-3
wenku.baidu.com
10-5
10-2
超临界流体萃取的原理主要是根据超临界流体对物质
有很强的溶解能力,且改变温度或压力即可改变流体的密 度、粘度和扩散系数,流体对物质的溶解特性也随之改变, 因此,可将不同性质的成分分段萃取或分步析出,达到萃 取分离的目的。
超临界流体萃取的基本流程
3、温度的确定
(1) 防止温度过高造成生物产品的不稳定 (2) 适度提高温度以提高分配系数
4、盐析,带溶剂,去乳化的作用
(1) 盐析剂可使产物在水中的溶解度降低,使产物更多的 转入溶剂中,但用量过多会使杂质转入萃取剂
(2) 带溶剂与欲提取的产物形成复合物,复合物易溶于萃 取剂中,使之与萃余液分离,分离后在在一定条件下分离 出游离的产物
3.多级逆流萃取
多级逆流萃取中,在第一级加入料液,并逐 渐向下一级移动,而在最后一级加入萃取剂,并 逐渐向前一级移动,即料液移动方向和萃取剂移 动方向相反,故称逆流萃取。
4 液滴逆流分配法
• 利用混合物中各成分在两液相间分配系数的差别, 由流动相形成液滴,通过作为固定相的液体柱而 达到分离纯化的目的。其装置示意图见2-7
萃取原理
利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶 剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种 溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃 取,将绝大部分的化合物提取出来。
分配定律是萃取方法理论的主要依据,物 质对不同的溶剂有着不同的溶解度。
溶剂萃取
溶剂萃取操作是将一种溶剂加入料液中,使溶 剂和料液充分混合,则欲分离的物质能较多的溶解 在溶剂中,并与剩余料液分层,从而达到分离的目 的。
压缩机
萃取釜
制冷MVC-760L
二氧化碳循 环泵
超临界萃取设备
萃取剂,PH,温度,乳化,盐析,带溶剂等
1、萃取剂的选择
(1) 萃取剂的萃取能力强,分离程度高,一般相似相溶 (2) 萃取剂与萃余液的相互溶解度要小,粘度低,便于 两相分离 (3)萃取剂易回收,化学稳定性好,且廉价易得
2、PH的范围
(1)PH一方面影响选择性,另一方面又影响分配系数 (2)通常情况下,酸性产物应在酸性条件下萃取到萃取剂中, 而碱性杂质则成盐留在水相中,碱性产物应在碱性条件下 萃取到萃取剂中。 (3)PH还应选择在产物稳定的范围内
(3) 去乳化的方法:过滤,离心分离,加热,稀释,加电 解质,吸附等
双水相萃取
双水相萃取原理:基于物质在双水相体系中的选 择性分配。
双水相体系:某些有机物之间或有机物与无机盐 之间,在水中以适当的浓度溶解后形成互不相溶 的两相或多相水相体系。
常用生物分离的双水相体系:PEG-Dextran系列 和PEG-无机盐系列。
双水相体系在生物分离的应用:用于蛋白质、酶、 核酸、菌体、细胞、细胞器以及氨基酸、抗生素 等生物小分子物质的分离、纯化。
双水相萃取
双水相系统(aqueous two-phase systen, ATPS)
PEG = 聚已二醇(polyethylene glycol) KPi = 磷酸钾 DX = 葡聚糖(dextran)
α-Laval ABE-216离心萃取机
ABE-216离心萃取机轻重液走向示意图
倾析式离心萃取机
三 相 倾 析 式 离 心 机 结 构
1-V带 2-差速变动装置 3-转鼓皮带轮
4-轴承 5-外壳
6-分离盘
7-螺旋输送器 8-轻相分布器 9-排渣口
10-转鼓
11-调节环
12-重液出口
13-轻液出口 14-转鼓主轴承
小结
• 多级错流萃取的理论收率高于单级萃取, 但多级萃取流程长,一般情况下,萃取 剂用量大,因而得到的萃取液浓度低
• 多级逆流萃取与同级错流萃取相比,在 相同的萃取剂用量下,可获得更高的搜 集率
• 在逆流萃取中,由于只在最后一级中加 入萃取剂,故与错流萃取相比,萃取剂 用量少,因而萃取液浓度高
影响萃取操作的因素
喷射式混合器
(a)器内混合过程 (b)(c)两液相在器外混合
(二)分离设备 • 管式离心机
碟式离心机
(三)离心萃取机
多级离心萃取机
上、中、下三段, 下段——第一级混合与分离区(待萃取料液加入,萃取轻液相引出) 中段——第二级 上段——第三级(新鲜萃取剂加入,萃取重液引出)
立式连续逆流离心萃取机
15-轻相送料管 16-重相送料管 17-向心泵
A-干燥段 B-澄清段 C-分离段 D-入口 E-排渣口 F-调节盘 G-调节管 H-重液出口 K-轻液出口
超临界流体萃取的基本原理

气体(G) 超临界流
(SCF) 液体(L)
密度(g/ml)
10-3 0.3~0.9
1
扩散系数 (cm2/s)
10-1 10-3~10-4
萃取分离原理及设备
报告小组:第一小组
萃取法比化学沉淀法分离程度高;比离 子交换法选择性好,传质快;比蒸馏法能耗 低且生产能力大;周期短,便于连续操作和 自动控制。
分为:1、溶剂萃取(小分子) 2、双相萃取(大分子)
• 萃取原理 • 溶剂萃取 • 双水相萃取 • 萃取操作过程及设备 • 超临界流体萃取
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